[2001-08-10] 城大研製出新金剛石

　【本報訊】香港城市大學李述湯教授領導的超金剛石與先進薄膜中心在金剛石薄膜研究領域又取得了重大突破，除了發現在自然界中存在的兩種金剛石以外，還生長出了一種在自然界所沒有的新結構金剛石，最新一期國際知名的《自然》雜誌對此作了詳細報道。這是該中心繼去年在國際著名的《科學》雜誌上發表有關金剛石新生長機理文章以來，在金剛石薄膜研究領域的又一篇力作。

　超金剛石與先進薄膜中心使用一種簡單的離子束去轟擊單晶矽片，然後運用高分辨透射電子顯微放大影相技術觀察，不僅發現了上述兩種結構的金剛石，還研製出了一種自然界所沒有的新結構金剛石。這三種不同結構的金剛石單晶和矽基片之間是方向完全一致的單晶與單晶的關係，這是實現大面積單晶金剛石薄膜的關鍵環節。

　由超金剛石與先進薄膜中心發現的新金剛石是一種菱形體結構，和立方與六方結構金剛石的區別在於碳原子的排列次序不同，但是它們的原子與原子之間的化學鍵是完全一樣的。具體地說，新金剛石是由九層原子為結構單元周期排列而成，另兩種普通金剛石分別是由三層和兩層原子為結構單元組成的。預計這種特殊結構金剛石的許多性能與普通金剛石類似，部分性能優於普通金剛石，可能在半導體攙雜方面有所突破，掀起新的一輪研究金剛石熱潮。城市大學現在採用的技術是當今半導體領域廣泛採用的一種完全可以很好控制的技術，相信在不久的將來，能夠成功獲得三種不同結構、性能優異的單晶金剛石薄膜，製造出新一代的半導體器件。

　除了在金剛石研究領域的創新成果以外，香港城市大學的超金剛石與先進薄膜中心是世界上兩所最早製造納米矽線的實驗室之一，中心更開創了一種新合成方法可以製造大量高純度半導體納米線。此外，中心正在研製的有機發光平板顯示器件也經已達到了實用化階段。